木結(jié)構(gòu)暑期境外教學(xué)實(shí)踐與探索

黃浩宇 姚振瑀 張紋韶

摘要：中國(guó)木結(jié)構(gòu)發(fā)展迅速，但木結(jié)構(gòu)教學(xué)相較國(guó)外仍有較大差距，中國(guó)土木工程專業(yè)學(xué)生在木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析能力方面亟待提高。與國(guó)外高校合作、組織中國(guó)學(xué)生赴境外接受木結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)，可借助國(guó)外先進(jìn)的木結(jié)構(gòu)教學(xué)體系，為學(xué)生提供豐富的實(shí)踐資源與學(xué)習(xí)體驗(yàn)。文章首先介紹木結(jié)構(gòu)境外教學(xué)的主要內(nèi)容和教學(xué)手段，通過境外學(xué)習(xí)學(xué)生反饋表明，學(xué)生木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力顯著提高，專業(yè)實(shí)踐能力得到拓展，學(xué)術(shù)英語(yǔ)表達(dá)能力得以提升，總之，學(xué)生學(xué)習(xí)效果良好。其次，從英文教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、前后期教學(xué)等方面進(jìn)行思考，提出相應(yīng)的改革措施，為探索未來木結(jié)構(gòu)境外教學(xué)模式指明方向。

關(guān)鍵詞：木結(jié)構(gòu);境外教學(xué);實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? 文章編號(hào)：1005-2909（2020）04-0122-09

中國(guó)近現(xiàn)代以鋼材和混凝土為主導(dǎo)的建筑業(yè)消耗了大量能源，并排放了大量的二氧化碳，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不可估量的損失，因此，近年來，節(jié)能、生態(tài)環(huán)保、高性能、低成本的綠色木質(zhì)建材和木結(jié)構(gòu)建筑逐漸受到行業(yè)的關(guān)注。木材是一種可再生、可多次循環(huán)利用的天然資源，具有保溫、隔熱和節(jié)能等特性，可有效降低建筑施工中碳的排放。同時(shí)，木材還具有良好的韌性、耐久性、靈活性和舒適性等特點(diǎn)。隨著國(guó)際現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)快速發(fā)展，利用現(xiàn)代技術(shù)處理后的木材可以為人類提供理想的生活、工作和居住環(huán)境，并為可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量[1， 2]。現(xiàn)代木材深加工技術(shù)已成功應(yīng)用于木材加工業(yè)，在歐洲與北美，正交膠合木材（Cross Laminated Timer， CLT）發(fā)展迅速，強(qiáng)度可替代傳統(tǒng)建筑材料，有利于多、高層木結(jié)構(gòu)建筑的開發(fā);2009年，英國(guó)建筑工程師Andrew Waugh采用CLT 板在倫敦建造了一棟9層高木結(jié)構(gòu)建筑Stadthaus Building[3];2015年加拿大UBC大學(xué)組織建造了一棟18層CLT木結(jié)構(gòu)學(xué)生公寓樓;英國(guó)、美國(guó)、加拿大、瑞士等國(guó)家正在研發(fā)設(shè)計(jì)30 層及以上的CLT高層建筑[3];美國(guó)Perkin Will事務(wù)所正在設(shè)計(jì)38層的CLT建筑。木材作為多、高層建筑的主要材料之一，可實(shí)現(xiàn)環(huán)保、低碳、宜居等綠色生態(tài)城市建設(shè)目標(biāo)。

中國(guó)倡導(dǎo)使用環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)和綠色建筑建材， 2014年城鄉(xiāng)和住房建設(shè)部發(fā)布了《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（GB-T50378-2014）》，旨在大力推動(dòng)低能耗建材的使用;2015年8月，工信部與住建部發(fā)布《促進(jìn)綠色建材生產(chǎn)和應(yīng)用行動(dòng)方案》，要求大力發(fā)展生物質(zhì)建材、木結(jié)構(gòu)和竹結(jié)構(gòu)建筑;2016年2月，《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》指出：在具備條件的地方倡導(dǎo)發(fā)展現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑。中國(guó)相關(guān)木結(jié)構(gòu)規(guī)范正在逐漸完善，木結(jié)構(gòu)建設(shè)工程開始逐步推進(jìn)，為多、高層現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展與復(fù)蘇創(chuàng)造了有利條件。

中國(guó)木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展前景良好，對(duì)木結(jié)構(gòu)人才需求旺盛，然而，木結(jié)構(gòu)建筑教學(xué)較國(guó)外差距較大。在課程設(shè)置、課時(shí)量和教學(xué)人員等方面存在不足[4]，不利于木結(jié)構(gòu)發(fā)展所需的人才供給。Richard Harris和Wen-Shao Chang報(bào)道了英國(guó)巴斯大學(xué)的木結(jié)構(gòu)教學(xué)體系[5]，木結(jié)構(gòu)課程約占巴斯大學(xué)土木工程本科生課程的15%，理論學(xué)習(xí)涵蓋了木材材料特性、構(gòu)件設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、工程木材和壽命設(shè)計(jì)等關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生除課堂知識(shí)學(xué)習(xí)外，還須參加課程設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、業(yè)界實(shí)習(xí)、工地參觀等環(huán)節(jié)，完成課程學(xué)習(xí)后，可全面掌握木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)技能，并且擁有較強(qiáng)實(shí)踐操作能力。而中國(guó)目前開設(shè)木結(jié)構(gòu)課程的高校較少，主要有哈爾濱工業(yè)大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)和南京林業(yè)大學(xué)，且一般為選修課，約20課時(shí)。這種課程設(shè)置無法使學(xué)生深入掌握木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析方法，將導(dǎo)致學(xué)生木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力薄弱[4]。同時(shí)，高校從事木結(jié)構(gòu)專業(yè)研究人員較少，如由其他研究方向教師主講木結(jié)構(gòu)課程，將導(dǎo)致學(xué)生掌握的理論知識(shí)較少。

學(xué)生缺乏相關(guān)木結(jié)構(gòu)知識(shí)，對(duì)工程木材如CLT、LVL等所知較少，對(duì)木材的力學(xué)特性、防火特性和環(huán)保特性的理解存在誤區(qū)。木結(jié)構(gòu)人才短板對(duì)木結(jié)構(gòu)發(fā)展產(chǎn)生較大影響。

英國(guó)木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展較快，英國(guó)建筑工程師Andrew Waugh設(shè)計(jì)了全球第一棟高層木結(jié)構(gòu)Stadthaus Building，隨后建成CURTAIN PLACE、6 ORSMAN ROAD等大型現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑。英國(guó)已形成較成熟的木結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)，且木結(jié)構(gòu)研究位居世界先進(jìn)水平。英國(guó)高校的木結(jié)構(gòu)教育較完善，理論與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)了大量木結(jié)構(gòu)專業(yè)人才。中國(guó)高校與國(guó)外高校合作是提升木結(jié)構(gòu)教學(xué)的有效途徑，可使中國(guó)學(xué)生更快速地接觸國(guó)外優(yōu)勢(shì)課程資源[6]。文章介紹木結(jié)構(gòu)教學(xué)的一次新嘗試：由北京工業(yè)大學(xué)與英國(guó)謝菲爾德大學(xué)合作，組織國(guó)內(nèi)學(xué)生暑期到英國(guó)參加木結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)。北京工業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)本科學(xué)生在暑假期間前往英國(guó)學(xué)習(xí)木結(jié)構(gòu)理論知識(shí)、參加木結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)、參加建筑事務(wù)所座談、參觀木結(jié)構(gòu)建筑，提升學(xué)生木結(jié)構(gòu)認(rèn)知水平，培養(yǎng)學(xué)生木結(jié)構(gòu)專業(yè)興趣，開拓學(xué)生專業(yè)視野，彌補(bǔ)木結(jié)構(gòu)理論前沿知識(shí)的不足。

一、課程設(shè)置內(nèi)容

為開拓國(guó)內(nèi)學(xué)生對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑的認(rèn)知，圖1 學(xué)生境外學(xué)習(xí)前木結(jié)構(gòu)知識(shí)掌握水平調(diào)查提升學(xué)生木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析能力，北京工業(yè)大學(xué)與英國(guó)謝菲爾德大學(xué)合作，在英國(guó)舉辦為期10天的暑期交流學(xué)習(xí)項(xiàng)目，授課對(duì)象為18名北京工業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)茅以升實(shí)驗(yàn)班本科大二學(xué)生。學(xué)生處于專業(yè)課學(xué)習(xí)的前期，對(duì)開拓學(xué)生國(guó)際化視野、加深專業(yè)認(rèn)知、提高專業(yè)學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)創(chuàng)新發(fā)展理念等具有積極的作用。茅以升班為北京工業(yè)大學(xué)土木工程特色實(shí)驗(yàn)班，國(guó)際化與前沿科技教學(xué)是茅以升班的教學(xué)特色，學(xué)生的英文能力較強(qiáng)，可適應(yīng)英文教學(xué)模式。從實(shí)驗(yàn)班開始推動(dòng)木結(jié)構(gòu)教學(xué)，嘗試境外教學(xué)模式，再整體上推廣木結(jié)構(gòu)教學(xué)，對(duì)改善中國(guó)木結(jié)構(gòu)教學(xué)現(xiàn)狀具有示范意義。對(duì)參加項(xiàng)目的11名學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，結(jié)果如圖1所示，在參加境外學(xué)習(xí)前，學(xué)生的木結(jié)構(gòu)知識(shí)掌握水平較低，81.81%的學(xué)生擁有少或較少的木結(jié)構(gòu)知識(shí)，學(xué)生木結(jié)構(gòu)知識(shí)的欠缺將對(duì)中國(guó)木結(jié)構(gòu)的發(fā)展造成巨大的阻礙，國(guó)內(nèi)高校迫切需要開展木結(jié)構(gòu)教學(xué)。項(xiàng)目的教學(xué)目的是提升學(xué)生木結(jié)構(gòu)的認(rèn)知水平，培養(yǎng)學(xué)生木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析基本能力，使學(xué)生了解木結(jié)構(gòu)工程與科研的最新進(jìn)展。此次境外學(xué)習(xí)項(xiàng)目設(shè)置木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論授課、木結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)事務(wù)所座談及木結(jié)構(gòu)建筑參觀等環(huán)節(jié)，涵蓋了從木材特性到建筑成型的完整鏈條。使學(xué)生能在短時(shí)間內(nèi)接觸木結(jié)構(gòu)教學(xué)的整個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，充分利用了英國(guó)當(dāng)?shù)刭Y源帶給學(xué)生豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，是木結(jié)構(gòu)教學(xué)的探索性嘗試。

（一）理論授課環(huán)節(jié)

理論授課環(huán)節(jié)由Richard Harris教授與Wen-Shao Chang教授講授（圖2），他們將英國(guó)大二學(xué)生的木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程進(jìn)行了壓縮與刪減，形成了兩天的精華課程。Richard Harris教授與Wen-Shao Chang教授團(tuán)隊(duì)的木結(jié)構(gòu)研究全球領(lǐng)先。同時(shí)，兩位教授擔(dān)任英國(guó)木結(jié)構(gòu)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)委員，擁有豐富的木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，其授課帶給學(xué)生多層次的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。理論授課環(huán)節(jié)分為兩大部分，第一部分為認(rèn)知概論課程，教師以通俗的語(yǔ)言講授木結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史、環(huán)保優(yōu)勢(shì)、力學(xué)特性以及結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用前景，旨在使學(xué)生掌握木結(jié)構(gòu)基本概念，向?qū)W生傳遞木結(jié)構(gòu)的建造優(yōu)勢(shì)。第二部分為木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)，見表1，教學(xué)內(nèi)容涵蓋了木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、木構(gòu)件設(shè)計(jì)、木節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)。因中國(guó)與英國(guó)木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范存在差異，教師增加了中英規(guī)范對(duì)比授課環(huán)節(jié)，同時(shí)，講授如何使用中國(guó)規(guī)范（GB50005-2003）和歐洲規(guī)范（Eurocode-5）進(jìn)行木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?，F(xiàn)今，木材深加工工藝發(fā)展迅速，大量工程木材料在木結(jié)構(gòu)中應(yīng)用，授課教師講解了膠合層積材（Glulam）、膠合板（Plywood）、單板層積材（Laminated Veneer Lumber）、定向刨花板（Oriented Strand Board）、正交膠合木（Cross Laminated Timber）的性質(zhì)，并結(jié)合英國(guó)已建項(xiàng)目，對(duì)比不同工程木的應(yīng)用特點(diǎn)，使學(xué)生能夠緊跟前沿，掌握最新的行業(yè)訊息。木構(gòu)件設(shè)計(jì)中有大量的數(shù)學(xué)計(jì)算，授課教師結(jié)合不同的工程算例一一講解計(jì)算公式，并隨堂練習(xí)，使學(xué)生能夠熟練掌握木結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本設(shè)計(jì)方法。

大部分學(xué)生對(duì)木結(jié)構(gòu)的抗火與耐久性存在著較大誤解，木結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)是授課教師重點(diǎn)講授內(nèi)容。

事實(shí)上，木結(jié)構(gòu)具有較高的耐火極限，當(dāng)周圍溫度達(dá)到300 ℃時(shí)，木材會(huì)在表面形成碳化層，可有效保護(hù)木結(jié)構(gòu);并且，可根據(jù)木材的碳化時(shí)間預(yù)估木材的耐火極限，以此保證木結(jié)構(gòu)的安全性[4]。授課教師通過照片和錄像向?qū)W生展示木材燃燒情況，激發(fā)學(xué)生的求知欲，建立木結(jié)構(gòu)抗火與耐久性知識(shí)體系。通過授課環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑有了新的理解，對(duì)土木工程專業(yè)的最新進(jìn)展有更深刻體會(huì)，加深了對(duì)木結(jié)構(gòu)建造方法的學(xué)習(xí)興趣。

（二）課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

項(xiàng)目共有兩項(xiàng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)。

（1）第一項(xiàng)課程設(shè)計(jì)為“華夫格結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)”。要求學(xué)生應(yīng)用RHINO- Grasshopper軟件設(shè)計(jì)并搭建華夫格結(jié)構(gòu)，通過以結(jié)構(gòu)載荷能力作為考核要求。此課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目的：①學(xué)習(xí)RHINO- Grasshopper軟件、計(jì)算機(jī)輔助軟件進(jìn)行木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);②培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)分析能力，確保最大結(jié)構(gòu)承載能力。學(xué)生們分3個(gè)小組進(jìn)行作業(yè)，通過RHINO- Grasshopper軟件建模（圖3（a）），并進(jìn)行激光切割（圖3（b）），最終組裝成華夫格結(jié)構(gòu)（圖3（c））。隨后，教師對(duì)3個(gè)華夫格模型進(jìn)行加載，評(píng)選出承載力最大的華夫格結(jié)構(gòu)，并向獲勝組同學(xué)頒獎(jiǎng)（圖3（d））。

（2）第二項(xiàng)課程設(shè)計(jì)為“木質(zhì)橋梁結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)”。教師向?qū)W生提供有限的等粗木棍和必要的木工工具，要求學(xué)生使用木棍設(shè)計(jì)并搭建橋梁結(jié)構(gòu)，不允許使用任何連接件，僅靠木棍之間搭接進(jìn)行結(jié)構(gòu)支撐，以達(dá)到規(guī)定的橋梁跨度和高度，并以此作為考核要求。課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目的：①培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)分析能力，包括結(jié)構(gòu)的整體布置、構(gòu)件尺寸選取、受力分析與穩(wěn)定性計(jì)算。②鍛煉學(xué)生對(duì)于木節(jié)點(diǎn)的認(rèn)知和應(yīng)用能力，允許學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料選取合適的木節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)選取過程可加深學(xué)生對(duì)木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的理解。③陪養(yǎng)學(xué)生基本的木工加工能力，課程設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生需要使用木工鋸、羊角錘、扳手等工具進(jìn)行切割木材以及加工構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)。④通過團(tuán)隊(duì)合作，培養(yǎng)木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)興趣。圖4（a）為屏南木拱廊橋，學(xué)生通過查閱資料，從屏南木拱廊橋的搭接方法中獲得靈感。圖4（b）為學(xué)生搭建的木質(zhì)橋梁模型，學(xué)生木棍的端部進(jìn)行切割，使之呈扁平狀，增加了搭接的穩(wěn)定性。

設(shè)計(jì)完成后，小組代表對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行英文匯報(bào)，以多媒體幻燈片的形式報(bào)告設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)成果和思考（圖5（a））。教師對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的作品進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，并提出改進(jìn)方法（圖5（b））。最后，教師做出總結(jié)性評(píng)價(jià)。在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，學(xué)生動(dòng)手參與木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)建模、結(jié)構(gòu)分析、切割加工與組裝等環(huán)節(jié)，理論知識(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合，對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑有更深刻的理解，對(duì)木材建筑材料的使用有了新的概念。

（三）建筑事務(wù)所座談環(huán)節(jié)

為讓學(xué)生能夠更快地把握行業(yè)前沿和理解學(xué)科應(yīng)用，除課堂內(nèi)授課外，還組織學(xué)生參與建筑事務(wù)所座談。

學(xué)生前往倫敦Waugh Thistleton建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所與事務(wù)所創(chuàng)始人、全球第一棟高層木結(jié)構(gòu)Stadthaus Building設(shè)計(jì)者Andrew Waugh進(jìn)行座談。首先，Andrew Waugh介紹事務(wù)所的基本情況，隨后為座談學(xué)生做了關(guān)于高層木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建造的報(bào)告。報(bào)告主要內(nèi)容包括：全球氣候變暖與建筑低碳設(shè)計(jì)、全球第一棟高層木結(jié)構(gòu)Stadthaus Building的基本概況與設(shè)計(jì)思路、Waugh Thistleton建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所已建高層木結(jié)構(gòu)項(xiàng)目縱覽及未來木結(jié)構(gòu)建筑的思考等。通過建筑事務(wù)所座談，學(xué)生對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)、施工以及管理有了深刻理解。在與建筑工程師研討環(huán)節(jié)中，學(xué)生可以了解英國(guó)建筑設(shè)計(jì)流程，比較國(guó)外行業(yè)規(guī)范與國(guó)內(nèi)的異同，通過與英國(guó)工程師密切交流，開拓專業(yè)視野，培養(yǎng)了專業(yè)能力，并與英國(guó)工程專業(yè)領(lǐng)域?qū)＜医⒘寺?lián)系。

（四）木結(jié)構(gòu)建筑參觀環(huán)節(jié)

英國(guó)有大量木結(jié)構(gòu)建筑案例，學(xué)生在英國(guó)可以近距離觀察木結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)布置方法和細(xì)部構(gòu)造處理方法，實(shí)地考察可幫助學(xué)生高效率領(lǐng)會(huì)理論知識(shí)。組織學(xué)生參觀謝菲爾德的Winter Garden、The Moor Market，以及倫敦的Stadthaus Building、Timber Building on Whitmore Road、6 Orsman Road等代表性木結(jié)構(gòu)建筑。Winter Garden由75 m長(zhǎng)的膠合層積材框架建造，是使用現(xiàn)代工程木材料建造的大跨度穹頂結(jié)構(gòu)代表作（圖7）。Stadthaus Building和Timber Building on Whitmore Road（圖8）是典型的正交膠合木（CLT）結(jié)構(gòu)建筑代表作。通過教師現(xiàn)場(chǎng)講解CLT結(jié)構(gòu)的性能、優(yōu)勢(shì)和發(fā)展前景，學(xué)生能夠深刻體會(huì)CLT材料所能發(fā)揮的力學(xué)性能和CLT未來應(yīng)用前景。學(xué)生實(shí)地考察現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑是境外教學(xué)的優(yōu)勢(shì)之一，英國(guó)擁有大量的木結(jié)構(gòu)建筑，可充分拓展學(xué)生視野，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

二、境外木結(jié)構(gòu)教學(xué)的成果與思考

暑期境外教學(xué)是木結(jié)構(gòu)教學(xué)的一次探索，為學(xué)生提供了豐富的木結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)資源。境外學(xué)習(xí)后，對(duì)參加項(xiàng)目的11位同學(xué)進(jìn)行調(diào)查問卷，如圖9所示，對(duì)學(xué)生回國(guó)后木結(jié)構(gòu)知識(shí)掌握水平進(jìn)行評(píng)定，評(píng)定方式為學(xué)生自評(píng)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：木材材料特性的理解程度、木結(jié)構(gòu)構(gòu)件與節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方法的掌握程度、木結(jié)構(gòu)防火與耐久性設(shè)計(jì)的了解程度;木結(jié)構(gòu)施工方法的了解程度及RHINO- Grasshopper軟件的掌握程度。學(xué)生結(jié)合自評(píng)標(biāo)準(zhǔn)按照“較多”、“多”、“中等”、“少”、“較少”對(duì)木結(jié)構(gòu)知識(shí)掌握水平進(jìn)行自評(píng)。

知識(shí)掌握水平調(diào)查調(diào)查結(jié)果表明，45%的學(xué)生木結(jié)構(gòu)知識(shí)掌握達(dá)到多或者較多水平，55%學(xué)生木結(jié)構(gòu)知識(shí)達(dá)到中等水平，對(duì)木結(jié)構(gòu)知識(shí)了解較少的學(xué)生數(shù)量已降為0%，較出國(guó)前學(xué)生木結(jié)構(gòu)知識(shí)水平有了顯著提升。經(jīng)收集學(xué)生對(duì)境外學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)（見表2），可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生通過境外學(xué)習(xí)掌握大量木結(jié)構(gòu)知識(shí)，對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑有了新的認(rèn)識(shí)，達(dá)到基本教學(xué)目的;同時(shí)，學(xué)生對(duì)英文教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)做出積極評(píng)價(jià)，可以看出，英文教學(xué)和理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方式是項(xiàng)目的特色，但英文教學(xué)也帶來了教學(xué)上的挑戰(zhàn)，需要深入思考。表2中，一部分學(xué)生認(rèn)為課時(shí)過短，課程過密，這是境外學(xué)習(xí)局限性，在未來的課程設(shè)置中需要進(jìn)一步思考與改進(jìn)。

（一）英文教學(xué)

在境外教學(xué)中，課件、資料、授課與座談均使用英語(yǔ)，英文教學(xué)是境外教學(xué)的特色之一。英文教學(xué)有助于學(xué)生提升專業(yè)英語(yǔ)能力，方便學(xué)生與外國(guó)專家學(xué)者交流，也有助于學(xué)生查閱英文資料和文獻(xiàn)。學(xué)生可借助理論授課與課程設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，提高英文表達(dá)能力，也可提高使用英文進(jìn)行學(xué)術(shù)報(bào)告、學(xué)術(shù)寫作和學(xué)術(shù)探討能力。

英文教學(xué)也是項(xiàng)目遇到的挑戰(zhàn)之一，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查顯示，大部分學(xué)生在境外學(xué)習(xí)時(shí)因?qū)I(yè)英語(yǔ)知識(shí)不足遇到一定困難，如“buckling”、“creeping”等較難專業(yè)詞匯，學(xué)生無法理解，需要中方教師進(jìn)行實(shí)時(shí)翻譯。在境外教學(xué)中，如中方教師需要跟班授課，對(duì)課程的有序進(jìn)行帶來困難。在今后的境外學(xué)習(xí)項(xiàng)目中，中方教師應(yīng)提前半年布置專業(yè)英語(yǔ)學(xué)習(xí)任務(wù)，并列出必要的專業(yè)英語(yǔ)詞匯表，方便學(xué)生在出國(guó)前完成專業(yè)英語(yǔ)學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生快速適應(yīng)英文教學(xué)。學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)英語(yǔ)不僅有益于出境學(xué)習(xí)項(xiàng)目，還有助于學(xué)生出國(guó)深造繼續(xù)學(xué)業(yè)和未來就業(yè)。

（二）理論與實(shí)踐相結(jié)合

國(guó)內(nèi)木結(jié)構(gòu)教學(xué)往往僅有理論授課環(huán)節(jié)，較少有課程設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)事務(wù)所座談與建筑參觀等環(huán)節(jié)。國(guó)內(nèi)現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑較少，缺乏可參觀案例。境外教學(xué)可為學(xué)生提供較多且形式各異的木結(jié)構(gòu)建筑作為參觀學(xué)習(xí)素材。英國(guó)的建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所有著豐富的木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，通過與英國(guó)建筑工程師一起座談，學(xué)生能夠了解木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建造實(shí)踐知識(shí)。課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)為開放式學(xué)習(xí)模式，學(xué)生可根據(jù)題目自由發(fā)揮，在課程設(shè)計(jì)中，教師以“seminar”小組研討會(huì)的形式進(jìn)行定期輔導(dǎo)，學(xué)生可針對(duì)關(guān)鍵問題與教師深入探討。境外教學(xué)為學(xué)生提供木結(jié)構(gòu)理論與實(shí)踐結(jié)合的機(jī)會(huì)，可深化木結(jié)構(gòu)教學(xué)效果，加深學(xué)生對(duì)木結(jié)構(gòu)知識(shí)的理解。11名學(xué)生參加了問卷調(diào)查，單選題“木結(jié)構(gòu)教學(xué)中最有用的環(huán)節(jié)是什么”，結(jié)果如圖10所示。其中，90%的學(xué)生認(rèn)為課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)木結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)更加有用，9%的學(xué)生認(rèn)為設(shè)計(jì)事務(wù)所座談更有用，結(jié)果表明，實(shí)踐教學(xué)在短期境外教學(xué)中更能吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，能夠更有效率地實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果。在未來的教學(xué)中，教師需要根據(jù)英國(guó)特有的資源提供更多的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，并注重理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的融會(huì)貫通。

（三）境外教學(xué)的前期準(zhǔn)備與后續(xù)跟進(jìn)

境外教學(xué)的局限性在于教學(xué)課時(shí)較短，無法長(zhǎng)期細(xì)致教學(xué)，因此，有效利用出國(guó)前和出國(guó)后的學(xué)習(xí)時(shí)間對(duì)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)非常重要。在出境學(xué)習(xí)前的一個(gè)月，項(xiàng)目組教師已安排學(xué)生學(xué)習(xí)RHINO- Grasshopper軟件，并在謝菲爾德大學(xué)網(wǎng)站上傳軟件學(xué)習(xí)視頻。學(xué)生利用課余時(shí)間學(xué)習(xí)軟件，為境外學(xué)習(xí)提供便利。同時(shí)，教師也上傳謝菲爾德大學(xué)木結(jié)構(gòu)課程的相關(guān)講座視頻供學(xué)生觀看學(xué)習(xí)，目的是讓學(xué)生提前掌握木結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)，同時(shí)鍛煉學(xué)生的英語(yǔ)聽力和對(duì)專業(yè)英語(yǔ)的理解能力。

回國(guó)后，中方教師應(yīng)做好學(xué)生后期學(xué)習(xí)的跟進(jìn)工作，主要包括幫助學(xué)生深化木結(jié)構(gòu)知識(shí)，輔導(dǎo)學(xué)生利用木結(jié)構(gòu)知識(shí)參與學(xué)科競(jìng)賽、科研項(xiàng)目和設(shè)計(jì)實(shí)踐。對(duì)木結(jié)構(gòu)的理論學(xué)習(xí)，中方教師應(yīng)整理境外相關(guān)學(xué)習(xí)資料并為學(xué)生推薦相關(guān)資料和教材進(jìn)行后續(xù)學(xué)習(xí)，對(duì)遇到問題的學(xué)生給予一定的幫助。在科研項(xiàng)目方面，教師應(yīng)積極培養(yǎng)學(xué)生，幫助學(xué)生利用境外所學(xué)申請(qǐng)學(xué)生科研項(xiàng)目。學(xué)生可以參與教師科研項(xiàng)目，有效把握木結(jié)構(gòu)前沿發(fā)展，并鍛煉自身探索能力。同時(shí)，中方教師也是學(xué)生與英方專家學(xué)者溝通的橋梁，學(xué)生可通過中方教師持續(xù)關(guān)注英國(guó)專家的相關(guān)研究進(jìn)展，為后續(xù)的溝通與合作提供平臺(tái)。隨著木結(jié)構(gòu)建筑在中國(guó)推廣，教師可幫助學(xué)生聯(lián)系相關(guān)木結(jié)構(gòu)工程實(shí)習(xí)，在實(shí)踐中繼續(xù)深化木結(jié)構(gòu)理論知識(shí)。總體來說，暑期境外學(xué)習(xí)不是木結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的全部，而是了解木結(jié)構(gòu)、探索木結(jié)構(gòu)、掌握木結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)的開始。

三、結(jié)語(yǔ)

近年來，中國(guó)木結(jié)構(gòu)發(fā)展快速，相關(guān)專業(yè)人才匱乏，木結(jié)構(gòu)教學(xué)逐漸受到重視，境外教學(xué)是一種新的嘗試與探索，可高效地借助境外較先進(jìn)的木結(jié)構(gòu)教學(xué)體系，為學(xué)生提供豐富的實(shí)踐教學(xué)資源和現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。北京工業(yè)大學(xué)與英國(guó)謝菲爾德大學(xué)合作的暑期境外木結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)項(xiàng)目有效提高了學(xué)生掌握木結(jié)構(gòu)知識(shí)的水平，為學(xué)生建立全新的木結(jié)構(gòu)知識(shí)體系，并且使學(xué)生掌握基本的木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算和分析能力。其中，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)木結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)興趣，新的視角了解木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本知識(shí)，鍛煉了學(xué)生木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析的實(shí)操能力，同時(shí)，增強(qiáng)了專業(yè)英語(yǔ)表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。在未來的教學(xué)中，教師需要深入融合境內(nèi)外教學(xué)，督促學(xué)生完成境外學(xué)習(xí)任務(wù)，對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)進(jìn)行指導(dǎo)，使學(xué)生能夠持續(xù)性地了解、學(xué)習(xí)并探索木結(jié)構(gòu)。

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Abstract： Timber structure in China is developing rapidly but the gap in teaching timber structure at university is large between China and other countries. Chinese civil engineering students design and analysis capacities of timber structure should be improved. Various practice resources and studying experiences can be obtained to students under the advanced timber structure teaching system by collaborating with foreign universities and sending Chinese students abroad for summer school in the area of timber structures. This paper introduces the course content and teaching methods of the summer school in timber structure. The students feedback of the summer school shows that the students design ability got improved， the students practice experience got increased and the students academic English got enhanced. This paper discusses the English teaching practice teaching and pre- & post- teaching and raised related improvement measures. It also explores the development of the future summer school in timber structure.

Key words： timber structure; teaching abroad; practice teaching

（責(zé)任編輯 鄧 云）